Dans les premiers jours de la saison cyclonique 2005, sous l'effet d'ondes tropicales et de la zone de convergence intertropicale, une zone de basses pressions s'est formée au large du Honduras. Le 8 juin 2005, une forte onde tropicale a provoqué son intensification en dépression tropicale, malgré le fort cisaillement du vent dans la région.
Le 9 juin, la tempête a atteint l'intensité d'une tempête tropicale, que le NHC baptisa sous le nom d'Arlene. Le cyclone se dirigea vers le nord, et affecta les Îles Caïmans plus tard dans la journée, en s'intensifiant quelque peu.
Tôt le 10 juin, le centre d'Arlene traversa rapidement l'ouest de Cuba à la hauteur de Cabo Corrientes avec des vents soutenus de 80 km/h. Le cyclone entra alors dans le Golfe du Mexique. Avec l'aide du cisaillement éolien plus faible, Arlene s'intensifia pour presque atteindre l'intensité d'ouragan. En fin de soirée, on rapportait des vents soutenus à 115 km/h et une pression de 989 millibars au centre de la perturbation.
Le 11 juin, de l'air sec provenant du continent américain provoqua l'affaiblissement du cyclone. Cet après-midi-là, Arlene toucha terre à l'ouest de Pensacola, en Floride, avec des vents soutenus de 95 km/h.
Progressant vers le nord au-dessus des États-Unis en tant que dépression tropicale, Arlene s'affaiblit. La dépression prit une direction nord-est et fut déclarée extra-tropicale le 13 juin, avant d'être absorbée par un complexe dépressionnaire non-tropical le 14 juin 2005.